автор: Бынин Константин Сергеевич
педагог дополнительного образования
ФГБОУ «ВДЦ «Орлёнок»
Методическая разработка образовательного занятия «Основы управления квадрокотером»
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВСЕРОССИЙСКИЙ ДЕТСКИЙ ЦЕНТР «ОРЛЁНОК»
ДЕТСКИЙ ИННОВАЦИОННЫЙ ЦЕНТР АВИАЦИИ И КОСМОНАВТИКИ
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОБЫ
«ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ КВАДРОКОПТЕРОМ»
технической направленности
Разработал: Бынин Константин Сергеевич
педагог дополнительного образования
2025 г.
- Пояснительная записка.
В последние годы значительно возросла популярность беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с дистанционным управлением и, в частности, мультикоптеров. И если раньше БПЛА воспринимались большинством людей лишь как высокотехнологичные игрушки, то сейчас ситуация изменилась. Многие из этих аппаратов используются для выполнения серьезных задач: фото- и видеосъемки, наблюдение и мониторинг различных объектов, процессов и явлений в том числе наблюдение за труднодоступными объектами, доставки небольших грузов и др.
Данная отрасль является относительно новой, но быстро развивающийся. Недаром президент РФ поручил обеспечить ускоренное развитие отрасли беспилотной авиации для достижения к 2030 году технологического лидерства в ней. («Перечень поручений по итогам совещания по развитию беспилотных авиационных систем». Утв. Президентом РФ 19.03.2025 г. № Пр-589)
Поэтому подросткам интересно будет познакомиться с данным направлением, для дальнейшего выбора своей профессии. Занятие также имеет и практическое значение, так как учащиеся знакомятся с теорией и практикой управления «дроном», включает в себя как теорию полета и управления, так и практику.
Цель: способствовать формированию у подростков начальных знаний в области эксплуатации беспилотных летательных аппаратов, как одного из факторов их ранней профориентации.
Задачи:
Предметные:
— познакомить подростков с классификацией и сферами применения БПЛА;
— отработать на практике основы визуального пилотирования квадрокоптером, используя компьютерный симулятор;
— познакомить с основами управления квадрокоптером в безопасном воздушном пространстве (в «сетке»).
Метапредметные:
— способствовать расширению кругозора подростков в области применения БПЛА;
— способствовать развитию познавательного интереса подростков в сфере управления квадрокоптерами.
Личностные:
— способствовать ранней профориентации подростков в сфере беспилотных авиационных систем.
Образовательные результаты.
| Формулировка результата | Показатели результата | Способы оценки и фиксации результата |
| Познакомить с классификацией и сферой применения БПЛА | Знает классификацию БПЛА по конструктивным особенностям, в каких отраслях применяются БПЛА | Устный опрос в конце занятия. |
| Выполнять визуальное пилотирования квадрокоптером в компьютерном симуляторе | Выполняет задание по управлению квадрокоптером в компьютерном симуляторе. | Наблюдение за выполнением задания. |
| Знает основы управлением квадрокоптером в безопасном воздушном пространстве | Правильно выполняет задание по управлению квадрокоптером. | Наблюдение за выполнением задания. |
Место и роль занятия: занятие может проводиться как не связанное с программой отрядной деятельности для расширения кругозора подростков, так и в цикле занятий по ранней профориентации подростков.
Участники занятия: подростки 11-16 лет, количество участников до 12 человек.
Основная идея: познакомить подростков с быстроразвивающийся отраслью применения БПЛА как дальнейшем определением своей профессии для подростков.
Педагогические возможности: зарождение интереса подростка к беспилотной авиации.
Условия реализации: особых условий для проведения занятия не требуется.
Технические средства:
- персональный компьютер (ноутбук),
- мультимедийный проектор,
- экран,
- ноутбуки с установленной программой «FPV Freerider» (по количеству участников),
- пульты управления квадрокоптером (по количеству участников),
- безопасное воздушное пространство (сетка),
- комплект квадрокоптер, пульт управления, FPV очки.
Место проведения: Астрономическая обсерватория, кабинет №1.
- План подготовки занятия.
Перед проведением занятия педагог проверяет исправность оборудования, подготавливает демонстрацию слайд презентации.
- План проведения занятия.
- Организационный этап – 5 мин.
Рассадка, знакомство с темой занятия, инструктаж по охране труда и пожарной безопасности.
- Обучающий этап – 75 мин.
2.1. Теоретическая часть – 20 мин.
-
- классификация БПЛА;
- сферы применения БПЛА;
- основные принципы управления квадрокоптером.
2.2. Практическая часть – 55 мин.
- управление квадрокоптером в компьютерном симуляторе;
- выполнения задания в безопасном воздушном пространстве.
- Итоговый этап – 10 мин.
Подведение итогов занятия.
- Сценарий занятия.
- Организационный этап.
Здравствуйте! Меня зовут Константин Сергеевич. Сегодня вы стали участниками занятия, которое называется «Основы управления квадрокоптером». На занятии вы познакомитесь с классификацией и сферами применении беспилотных летательных аппаратов. Попробуйте управлять квадрокоптером в компьютерном симуляторе и в безопасном воздушном пространстве.
Но прежде чем мы начнем занятие, несколько правил поведения. Покидать кабинет в течение занятия можно только с разрешения педагога. В случаи срабатывания сигнала пожарной тревоги, забираем свои вещи и организованно без паники вместе со мной покидаем помещение.
Большая просьба оставить после себя порядок в кабинете.
- Обучающий этап, теоретическая часть.
Для начала ответьте мне на вопрос: «кто уже имеет опыт управления квадрокоптером?». Спасибо. Давайте разберем что же такое БПЛА, как они классифицируются и где в данный момент применяются.
Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) — летательный аппарат без экипажа на борту. Также в данной области можно встретить следующие термины: БАС – беспилотная авиационная система, БВС – беспилотное воздушное судно, «Коптер» (от англ. «helicopter») – используется для обозначения летательного аппарата с различным количеством несущих винтов, «Дрон» (англ. drone — трутень).
Классификация БПЛА по конструкции: самолетного типа, мультироторного типа, аэростатического типа, конвертопланы и автожиры.
Чаще всего применяются первые два типа. БПЛА самолётного типа, как правило, отличаются большой длительностью полета, большой максимальной высотой полета и высокой скоростью. К достоинствам БПЛА мультироторного типа можно отнести относительно небольшие размеры, возможность зависать в одной точке, не нужно специальных приспособлений для старта.
По назначению БПЛА можно разделить на два класса: венные и гражданские.
Сферы применения БПЛА на данный момент очень обширны и с каждым годом их становится все больше. Основные направления: логистика, аэрофотосъёмка и мониторинг, строительство, сельское и лесное хозяйство, электроэнергетика, безопасность на дорогах, беспилотный транспорт, массовые мероприятия.
- Обучающий этап, практическая часть.
Для управления стандартным квадрокоптером используется специальный пульт, через который вы контролируете полет. Управление разных моделей классического квадрокоптера обычно устроено одинаково, поэтому пульт такого устройства можно назвать универсальным. Перемещение левого стика вверх и вниз отвечает за набор и снижение высоты, а если стик перемещать вправо или влево, то квадрокоптер будет вращаться по часовой стрелке или против. Правый стик отвечает за перемещение коптера относительно носовой части вперед, назад, вправо и влево.
Подключение пульта управления к компьютеру проводом MicroUSB. Запуск симулятора. Интерфейс программы. Калибровка пульта управления. Основы работы в программе. Карта пилотирования. Отработка навыков управления квадрокоптером в симуляторе «FPV Freerider».
Перед полетами в сетке ознакомимся с правилами безопасности.
Во время полета коптера четко выполнять все указания преподавателя.
Учебные полеты производить строго в обозначенной зоне и не допускать вылета за ее пределы. В случае если вы ее нарушили, незамедлительно вернуть коптер в обозначенное летное пространство или совершить посадку на месте, отключите двигатели, пульт дистанционного управления (Disarm) и вернитесь на исходную стартовую позицию.
При обучении полетам летать на уровне ниже собственного роста и рядом с собой на расстоянии, на котором видна ориентация коптера в пространстве. В случае сомнений ориентации коптера немедленно совершить посадку на месте, отключите двигатели, пульт дистанционного управления (Disarm) и вернитесь на исходную стартовую позицию.
При управлении коптером запрещаются резкие движения стиками, все движения выполняются плавно и аккуратно. Старайтесь не отрывать ваши пальцы от стиков управления.
Летную практику осуществлять с предельной осторожностью и выполнять элементы пилотирования, в которых нет сомнений. Запрещается выполнять фигуры пилотажа, в успехе которых возникают сомнения, и фигуры, связанные с высоким риском аварийности.
Соблюдайте скоростной режим. Скорость полёта коптера держать в пределах скорости идущего человека.
После запланированной посадки выполнить действия, следуя правилам «Процедура выключения».
Ваша задача произвести взлет квадрокоптера и посадку в определенную точку.
- Итоговый этап.
Давайте подведем итоги. Что нового вы узнали на занятии? Получилось ли у вас управлять квадрокоптером в симуляторе и в сетке? Что для вас было проще? Какие трудности у вас возникали? Что понравилось больше всего?
Еще раз напомню что сфера БПЛА быстроразвивающаяся, и в будущем она будет проникать во все большие отросли народного хозяйства. Кроме профессии оператор БПЛА, также можно себя реализовать себя как инженер-конструктор БПЛА, аналитик данных с БПЛА, техник по обслуживанию БПЛА. Выбор за вами.
А на этом наше занятие окончено, всем большое спасибо!
- Дидактические материалы.
- слайд-презентация;
- видеофрагмент с шоу дронов.
- Методические рекомендации.
- В теоретической части занятия по классификации и области применения БПЛА для лучшего усвоения нового материала рассказ сопровождается показом слайд-презентации, используя мультимедийный проектор и экран.
- В практической части этапы подключения и калибровки пульта управления демонстрируются на преподавательском компьютере.
- Рассказ о работе с пультом управления квадрокоптером сопровождается показам основных элементов управления на самом пульте.
- Демонстрацию подготовки квадрокоптера к полету и меры безопасности во время полета, включения и выключения квадрокоптера проводить в безопасном воздушном пространстве.
- В конце занятия можно провести небольшой устный анализ с подростками, что им понравилось или не очень понравилось, хотелось ли бы дальше получать новую информацию в данной области.
- Список литературы.
- Василин Н.Я. Беспилотные летательные аппараты. – Минск: Попурри, 2003.
- Гололобов В.Н., Ульянов В.И. Беспилотники для любознательных. – Санкт-Петербург: Наука и Техника, 2018.
- Луцкий М.В., Швецов Д.В., Николаев С.И., Семёнов Н.С. Беспилотные летательные аппараты. – Москва: Издательство Просвещение, 2024.
- Яценков В.С. Твой первый квадрокоптер: теория и практика. – СанктПетербург: БХВ-Петербург,2015.
